深入解析C语言位运算与操作符
目录
1. 原码，反码，补码
2. 移位操作符
2.1 左移操作符
2.2 右移操作符
3. 位操作符：&，|，^，~
3.1 按位与：&
3.2 按位或：|
3.3 按位异或：^
3.4 按位取反：~
3.5 一道比较变态的面试题
3.6 练习
练习1
练习2
4. 逗号表达式
5. 下标访问[]，函数调用()
5.1 [] 下标引用操作符
5.2 函数调用操作符（）
1. 原码，反码，补码
原码：直接将数值按照正负数的形式编译成二进制得到的就是原码。
反码：将原码的符号位不变，其他位依次按位取反就可以得到反码。
补码：反码+1就得到补码。
补码得到原码也是可以使用：取反，+1的操作。
正整数的原，反，补码都相同。
负整数的三种表示方法各不相同。
举个例子：
于是，我们便可以总结出它们之间的关系：
我们可以发现，直接从补码得到原码是采用先取反，再+1的操作，那么是这样的吗，我们可以举个例子：
那么可能会问，研究原码，补码有什么用呢？
其实，整数在内存中存储的时候使用的是补码，CPU在计算的时候也是使用补码计算的，
但是打印出来，或者人使用的时候都是原码。
2. 移位操作符
<<左移操作符
>>右移操作符
注：移位操作符的操作数只能是整数。
2.1 左移操作符
移位规则：左边抛弃，右边补0。
举个例子：
从上面的例子中，我们可以发现：10左移1位，变成了20，
可这是为什么呢？
其实，我们可以根据左移位规则来推断：
像这样移位之后，再从右往左依照二进制的计算方法便可以得到20。
1.将num移动1位后的结果赋值给了r；
2.实际上num的值是不变的。
注意：进行移位操作时，是对补码进行移位，而最后打印是将补码转化为原码，再对原码进行打印。
2.2 右移操作符
移位规则：首先右移运算分两种：
1.逻辑右移：左边用0填充，右边丢弃；
2.算术右移：左边用原该值的符号位填充，右边丢弃。
说明：逻辑右移与上述左移相似，
算术右移：如果是正数，通通补0；
如果是负数，通通补1。
警告：对于移位运算符，不要移动负数位，这个是标准未定义的。
例如：
3. 位操作符：&，|，^，~
注意：它们的操作数必须是整数（字符类型）。
3.1 按位与：&
a&b:(拿a与b的补码进行计算，对应二进制位上有0则为0，2个同时为1才为1，算出的结果为补码）
举个例子：
3.2 按位或：|
它与按位与做法相似，只不过在计算时，只要有1则为1，两个同时为0才为0。
举个例子：
3.3 按位异或：^
运算规则：相同为0，相异为1。
举个例子：
3.4 按位取反：~
运算规则：原本是1全变为0，原本是0，全变为1。
举个例子：
3.5 一道比较变态的面试题
问题：
不能创建临时变量（第三个变量），实现两个整数的交换。
可以看出，以上这种方法，确实符合题意，不存在第三个变量，也实现了两个数的交换，但这种方式也存在一定的风险：如果a和b非常大，a+b的值超出整型表示的最大值，则可能会出现溢出的问题。
那么我们应该如何解决呢？
这时，我们可以试试异或：
使用异或后，我们可以发现，a与b发生了交换，那其中的原理又是什么呢？
首先我们要知道异或的运算规则是：相同为0，相异为1。
且a^0=a，a^a=0，
于是我们可以知道：3^5^3=5,3^3^5=5。
所以，异或是支持交换律的。
有了上面的发现，我们再来看下上面那道问题。
所以便可以得以解决。
3.6 练习
练习1
问题：求一个整数存储在内存中的二进制中1的个数
其实，内存中的二进制中1的个数就是指补码的二进制中1的个数。
这时候我们可以联想一下，之前我们是如何求十进制中的每一位的呢？
就是进行%10，/10的操作，那对于二进制，类比可知，也就是对其进行%2，/2的操作，于是便可以这样编写代码：
可是这个代码就是完全正确的吗？
可以发现，当我们输入-1的时候，输出补码中1的个数为0，很显然这是错误的。
那我们应该怎么做呢？
我们这时候可以试着借助按位与（&），
-1&1: 10000000 00000000 00000000 00000001 -----(-1的原码) 11111111 11111111 11111111 11111110 -----(-1的反码) 11111111 11111111 11111111 11111111 -----(-1的补码) 00000000 00000000 00000000 00000001 -----( 1的补码）当我们将-1&1时，便可以得到-1中的二进制中最低位的值，将-1换位任意数也是一样，
当num&1==1时，就说明num的最低位是1；
当num&1==0时，就说明num的最低位是0。
那如果要检验num的其他位是否也为1该怎么做呢？
这时，就可以使用我们学过的右移位操作符，使其右移1位。
因此：
所以，使用这种方法，计算出来的值便是正确的！
但其实这也不是最终方法，还有一种方法：
首先，做个铺垫，先给出一个表达式：
n=n&（n-1）
假设n=13，其二进制位1101，于是：
n= 1101 n=1= 1100 新的n= 1100 n-1= 1011 n= 1000 n-1= 0111 n= 0000 于是我们可以发现，每当n&（n-1）时，n的二进制从右往左数遇到的第一个1会被去掉，就像上面的例子一样，去1这个操作被执行了三次，说明其中有3个1。
因此：
int main() { int num = 0; int count = 0; scanf("%d", &num); int i = 0; while (num) { num = num & (num - 1); count++; } printf("%d\n", count); return 0; }这种方法就比上面的方法更加高效，因为上面那种方法无论有几个1，都会执行32次，而这种方法有几个1，就执行几次，相比之下就更加高效了。
练习2
问题：二进制位置0或者置1
编写代码将13二进制序列的第5位修改为1，然后再改回0
结合以上知识，便可以得出：
4. 逗号表达式
逗号表达式：从左向右依次计算，整个表达式的结果时是最后一个表达式的结果。
举个例子：
注意：一定要先从左向右依次计算，最后再取最后一个表达式的结果。